彎曲剛度分析的案例
白車身彎曲剛度分析 ￥1
目 錄
1 分析目的
2 使用軟件說明
3 有限元模型建立
4 白車身彎曲剛度分析邊界條件
5 分析結果
6 結論
1 分析目的
車身是轎車的關鍵總成，除了保證外形美觀以外，汽車設計工程師們更注重車身結構
的設計。車身應有足夠的剛度，剛度不足，會導致車身局部區域出現大的變形，從而影響
了車的正常使用。低的剛度必然伴隨有低的固有頻率，易發生結構共振和聲響。
本報告以 QQ 白車身為分析對象，利用有限元法，對其進行了彎曲剛度分析。
2 使用軟件說明
本次分析采用 Hypermesh 作前處理，Altair optistruct 求解。HyperMesh 是世界領先的、
功能強大的 CAE 應用軟件包，也是一個創新、開放的企業級 CAE 平臺，它集成了設計與
分析所需的各種工具，具有無與倫比的性能以及高度的開放性、靈活性和友好的用戶界面，
與多種 CAD 和 CAE 軟件有良好的接口并具有高效的網格劃分功能；Altair Optistruct 是一
個綜和隱式和顯示求解器于一體的大規模有限元計算軟件，幾乎所有的線性和非線性問題
都可以通過其進行求解。Altair Optistruct 最強大的功能是其友好的 CAO 接口，通過 Altair
Optistruct 可以進行任何形狀、尺寸、拓撲結構的優化，采用固定的內存分配技術，具有
很高的計算精度和效率。
3 有限元模型建立
根據設計部門提供的白車身的工藝數模建立 QQ 的計算模型，對模型進行了有限元離
散處理：白車身所有零部件都采用板殼單元進行離散，并盡量采用四邊形板殼單元模擬，
少量三角形單元以滿足高質量網格的過渡需要；粘膠用實體單元模擬，焊點采用 CWELD
和 RBE2 單元模擬。
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白車身靜態彎曲剛度是衡量白車身結構強度的重要指標之一，也是整車開發的一項重要指標，它決定了車輛在外力作用下抵抗變形破壞的能力，同時也對整車耐久性能、碰撞安全性能、操穩性能和NVH性能等都有著顯著的影響。隨著車身結構設計的發展,白車身剛度分析的研究也越來越深入，較高的車身彎曲剛度可獲得更好的整車可靠性。
圖1 白車身彎曲剛度分析結果
圖2 彎曲剛度分析結果（z向位移圖）
彎曲剛度計算公式：
該白車身的彎曲剛度值為10435.69N/mm
凡購買本案例的朋友在操作上有什么疑問，都可以私信我，針對本案例中的操作問題我將免費為你解答。還是那句話，我們不玩虛的，玩虛的沒意思！
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駕駛室BIP彎曲剛度分析規范
轉載，一分鐘搞定斷面剛度分析
白車身剛度是評價車輛設計可靠性和整車安全性能的重要指標，白車身扭轉剛度和彎曲剛度分析是整車開發設計過程中必不可少的環節。作為白車身骨架的地板縱梁、側圍、前、中、后柱，上邊梁，門檻梁和頂蓋前后橫梁等構成一個個閉合型腔，支撐起整個車身。白車身剛度主要由型腔的斷面即車身結構主斷面的幾何特性所決定。因此，車身結構主斷面幾何特性對白車身剛度的影響，對于改進車身結構，改善車輛強度剛度狀況，提高車輛安全性和可靠性具有重要的實際工程意義。
以前使用HyperMesh進行斷面剛度的計算比較繁瑣，流程較多，操作比較復雜。此次使用ANSA可快速計算斷面剛度，以車門為例進行說明，流程如下：
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白車身彎扭剛度仿真分析
這邊有一個白車身模型，網格劃分已經完成了，扭轉剛度分析也完成了，需要進行一個彎曲剛度仿真分析，還有個一個優化解決方案，需要一同實驗，有償幫助
基于靈敏度分析的白車身尺寸優化
圖31 扭轉剛度約束設置
之后進行目標設置，如圖32所示。
圖32 目標響應的設置
設置完畢后，點擊Analysis-Optistruct進行優化分析，其中run Option選擇Optimization。經過十幾次迭代，仿真結束。
將有限元模型當中所涉及設計變量的部件根據優化結果進行板厚修改，進行相應的模態和彎扭剛度分析，本次優化使白車身的總質量降低了12.2Kg，降低了總質量的3.9%對優化后的白車身結構重新進行了分析之后，一節彎曲模態頻率提高了原來的1.2%，扭轉剛度提高甚微，可認為沒變，處于合理的剛度范圍內，彎曲剛度在原來的基礎上提高了3.8%，整體來看本次優化達到了預期的目標。
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汽車輪轂側向動剛度（基于hypermesh、nastran）；基于國標徑向及彎曲強度（基于ansa、abaqus）；徑向及彎曲疲勞（ncode），從網格劃分-工況搭建-計算設置-后處理全流程保姆級教程，仿真結果經過實驗對標，結果精度80%以上，總共300頁教程附帶求解文件。
基于HyperWorks焊點等效方法在白車身分析中研究
彎曲剛度實驗結果為40989N·mm/deg和CAE分析結果為39500N·mm/deg，誤差在5%以內，基于5×5mm的網格采用等效acm焊點模型可以用于白車身的彎曲剛度的計算。
圖6 白車身彎曲剛度分析及實驗結果
5 總結
本文對焊點類型進行了研究，找出合理的焊點等效方法，并應用于汽車白車身的分析，將CAE分析值與實驗方法獲得的實驗值進行比較，得出基于5×5mm的網格采用等效acm焊點模型計算的白車身模態、扭轉剛度及彎曲剛度值與實驗值之間的誤差均在5%以內，一致性較好。研究結果對于指導白車身的設計與開發工作有參考價值，也有助于縮短開發周期。
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1 試驗樣件（白車身總成組成部分）
2 測試裝置
3 試驗要求
4 試驗步驟
5 試驗數據后處理
附件為乘用車白車身彎曲、扭轉實驗方法兩份技術規范pdf文件
我們真的會做最基本的CAE分析嗎 ？
三、白車身剛度分析我們真的會嗎
白車身剛度分析也是最基本的分析項之一，但這項分析目前仍未形成統一的方法。
比如彎曲剛度分析的載荷和約束。載荷有加到門檻梁的，有加在座椅安裝點的，也有均勻分布在地板上的。位移約束有加在減震器接附點的，有加在彈簧接附點的，也有加在縱梁上的。圖1展示了其中一種方案。總之方案五花八門，但各自的優缺點尚未有人仔細研究比較過。
圖1 白車身彎曲剛度分析的載荷和約束
彎曲剛度的位移考察點選擇，有選加載點位置的，有選門檻梁底部最大垂向位移點的，也有選門檻梁外蒙皮上某點的。這些方案看上去都有一定道理，但說不好那種更合理。
白車身剛度分析所用的模型也非常混亂，有的只分析白車身，有的分析白車身+風擋玻璃，有的分析白車身+動力電池包，還有的分析白車身+玻璃+動力電池包，甚至還有的分析白車身+玻璃+動力電池包殼體但不包含電池芯。
在我看來，應該將白車身+玻璃+動力電池包的剛度作為整車指標進行把控；此外還應該將單獨白車身的剛度作為白車身系統指標，用于控制車身鈑金件的設計。而且我堅持認為玻璃和電池包的剛度貢獻不宜太大，所以或許還應增加一個控制指標，即單獨白車身剛度與白車身+玻璃+電池包剛度的比值。
另外如果模型中包含前后風擋玻璃，那么玻璃粘膠的彈性模量對剛度結果將有明顯影響。但在車型開發前期我們不一定能拿到粘膠彈性模量試驗值，即使有試驗值，數據的分散度也很大。這個問題如何解決也需要研究。
四、靜強度分析我們真的會做嗎
靜強度分析大家都覺得是簡單的不能再簡單了，似乎毫無技術含量。
展開 中科院蘇州納米所張學同研究員團隊《ACS Nano》：彎曲剛度導向策略制備Kevlar氣凝膠限域的有機相變纖維獲重要進展
為了評估其抓取能力，測得其高彎曲剛度狀態下，最大拉力大于0.1N，在低彎曲剛度狀態下，最大拉力小于0.005N，表明其具有較高的靈敏度。此外，這種動態抓手從高彎曲剛度狀態到低彎曲剛度狀態的響應時間可由熱源功率調節和控制。例如，當利用紅外光（功率為100W）作為熱源垂直照射（距離為10cm）抓手時，響應時間約為30s，且響應時間可以隨著距離的縮短或功率的增大而進一步減小。因此，基于PW@H-KAF的動態抓手可表現出較高的靈敏度和較短的響應時間。
圖 5、彎曲剛度高于臨界值的PW@H-KAF 特征和性能
這項工作通過彎曲剛度導向策略制備了一系列 PW@H-KAFs，這些PW@H-KAFs在智能調溫織物、自動控制、甚至智能機器人領域顯現出廣泛應用前景，為有機相變纖維的應用提供了新思路。相關工作以“Bending Stiffness-Directed Fabricating of Kevlar Aerogel-Confined Organic Phase-Change Fibers”為題發表于美國化學會期刊《ACS Nano》。論文的第一作者為中國科學技術大學納米學院的碩士生包雅倩和中科院蘇州納米所的副研究員呂婧博士，通訊作者為中科院蘇州納米所的張學同研究員。該論文工作獲得了國家重點研發計劃、國家自然科學基金、英國皇家學會-牛頓高級學者基金、江蘇省自然科學基金等資助。
論文鏈接：
https://doi.org/10.1021/acsnano.1c05693
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hyperworks橫向穩定桿六面體網格劃分、線剛度、扭轉剛度和側傾角剛度及強度和疲勞仿真分析
</p><p>具體仿真分析過程：https://weike.fm/WnIf72b939</p>
Matlab懸置剛度解耦分析批處理以及剛度值優化算法 Adams一邊玩去 ￥10
Matlab運行程序 自動分析懸置解耦，可自行設定剛度值范圍進行優化求解等，以及靈敏度分析
如下
六座跑車的白車身設計：利用HyperWorks最大化車身剛度并滿足強度要求
獨特室內座椅概念是由針對Y一代廣泛的市場分析得來。六座位概念是為了容納四位男性乘員在外側座位（百分之九十五的男性可以坐下），和兩位男性乘員在中間座位（百分之的五十可以坐下），用了兩排座椅，每排三個的配置。
選擇相應的白車身結構設計概念是為了探索工業折紙技術，這使更輕材料折疊成復雜車身結構件形狀。成型是在裝配位置使用簡單廉價夾具完成的。開發白車身部件的幾何、拓撲等功能需要設計專業的學生與結構專業的學生之間廣泛的合作，也需要仔細平衡白車身剛度、包裝空間、成本和重量設計要求。
解決方案
首先，利用折疊金屬成形技術（FMT），從多次試驗和實驗中獲得一個鋁合金白車身設計。再造出一個卡板模型來證明折疊金屬技術的可行性。這個可行性評估很重要，特別在高負載結構區域（支柱塔和車身前部安裝點）。利用紙板模型的分析結果，折疊金屬技術被利用到了前擠壓結構、乘客地板區和后擠壓結構。上身結構是鋁管狀構造，包括車頂和車身支柱。
從卡板模型制作中得出經驗之后，用SolidWorks建立了白車身的CAD模型并導入HyperMesh中。所有的FMT結構件和空間管狀框架結構都是用2D面網格建立的。較厚的白車身部件以及關鍵設計區域——前副車架安裝到車身的位置，這些是用3D六面體網格劃分的。
卡板模型與前座配置卡板避震塔模型 避震塔有限元模型
使用Altair OptiStruct有限元求解器完成了一系列深入的有限元分析，包括扭轉和彎曲剛度分析、固有頻率分析、動態壺洞以及加速凹凸載荷分析。 后續使用Altair HyperView后處理模塊查看有限元分析結果，結果顯示白車身設計符合項目對車身的剛度要求。對于前副車架的有限元分析，施加了動態加速度載荷以及制動和轉彎工況模擬，結果顯示應力不超過許用值。
展開 二維沖壓彎曲過程的成型分析和回彈分析
二維沖壓彎曲過程的成型分析和回彈分析
